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ipv6 - Linux IPv6 プロトコルの実装
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
tcp6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
raw6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_RAW,
protocol);
udp6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM,
protocol);
Linux 2.2 では、Internet Protocol, version 6 を オプションとして実装している。 この man ページでは、Linux カーネルと glibc 2.1 での実装に基づいて、 IPv6 の基本的な API を解説する。 インターフェースは BSD ソケットインターフェースをもとにしている。 socket(7) を参照。
IPv6 API は、 IPv4 API (ip(7) 参照) とほぼ互換になることを目指している。 この man ページでは相違点のみを解説する。
AF_INET6 ソケットを何らかのプロセスにバインドするには、 ローカルアドレスを in6_addr 型の変数 in6addr_any からコピーしてくる必要がある。 static な初期値 IN6ADDR_ANY_INIT も用いることができ、これは定数式に展開される。 これらの両者はネットワークバイトオーダーである。
IPv6 のループバックアドレス (::1) は global 変数 in6addr_loopback から取得できる。初期化には IN6ADDR_LOOPBACK_INIT を用いるべきである。
v4-mapped-on-v6 アドレス型を用いることで、 IPv4 接続も v6 API で扱うことができる。 こうすれば、プログラムは v6 の API をサポートするだけで、 両方のプロトコルをサポートできる。 v4-mapped-on-v6 アドレス型は C ライブラリ内部のアドレスを 扱う関数によって透過的に処理される。
IPv4 と IPv6 はローカルポート空間を共有する。 IPv4 の接続 (またはパケット) を IPv6 ソケットが取得すると、 発信元アドレスが v6 にマップされ、その接続 (パケット) も v6 にマップされる。
struct sockaddr_in6 {
sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */
in_port_t sin6_port; /* port number */
uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */
struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */
uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */
};
struct in6_addr {
unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */
};
sin6_family は常に AF_INET6 に設定される。 sin6_port はプロトコルポートである (ip(7) の sin_port を参照)。 sin6_flowinfo は IPv6 のフロー指定子 (flow identifier) である。 sin6_addr は 128 ビットの IPv6 アドレスである。 sin6_scope_id は アドレスのスコープに依存した ID である (これは Linux 2.4 で導入された)。 Linux の場合は、これはリンクローカルアドレスでのみサポートされている。 この場合 sin6_scope_id にはインターフェースのインデックスが含まれる ことになる (netdevice(7) を参照)。
IPv6 は何種類かのアドレスタイプをサポートしている。 単一のホストをアドレスするための unicast、 ホストのグループをアドレスするための multicast、 ホストのグループ中で最も近くにいるものをアドレスするための anycast (これは Linux では実装されていない)、 IPv4 ホストをアドレスするための IPv4-on-IPv6。 他にも予約済みのアドレスタイプがある。
IPv6 でのアドレス表記は 4 桁の 16 進数 8 個からなり、 ':' は区切り文字はで、"::" は 0 ビットの文字列を表す。 特殊なアドレスとして、ループバックを表す ::1、 IPv4-mapped-on-IPv6 を表す ::FFFF::<IPv4 アドレス> がある。
IPv6 のポート空間は IPv4 と共有されている。
IPv6 はプロトコル固有のソケットオプションをいくつかサポートしている。 これらは setsockopt(2) で設定でき、 getsockopt(2) で取得できる。 IPv6 のソケットオプションレベルは IPPROTO_IPV6 である。 ブール整数のフラグは、0 が偽であり、それ以外は真である。
Linux 2.4 では 64 ビットのホストに対して sockaddr_in6 のバイナリ互換性が保たれていない。 in6_addr のアラインメントが変更され、また sin6_scope_id フィールドが新たに追加されたからである。 カーネルインターフェースの互換性は保たれているが、 sockaddr_in6 や in6_addr を他の構造体に含んでいるようなプログラムでは 保たれないかもしれない。 これは i386 のような 32 ビットのホストでは問題にならない。
sin6_flowinfo フィールドは Linux 2.4 で登場した。 これが渡されたアドレス長に含まれていると、 カーネルに透過的に渡され、読まれる。 より長いアドレスバッファーを渡し、 そして送信アドレスの長さをチェックするようなプログラムは うまく動かないかもしれない。
sockaddr_in6 構造体はジェネリックな sockaddr よりも大きい。 すべてのアドレスタイプが struct sockaddr の中に安全に納められると仮定しているプログラムは、代わりに struct sockaddr_storage を用いるように変更する必要がある。
SOL_IP, SOL_IPV6, SOL_ICMPV6, and other SOL_* socket options are nonportable variants of IPPROTO_*. See also ip(7).
IPv6 拡張 API は、現在まだ RFC 2292 を完全には実装していない。 2.2 カーネルは受信オプションをほぼ完全にサポートサポートしているが、 glibc2.1 には IPv6 オプションを生成するマクロが存在していない。
EH および AH ヘッダー での IPSec のサポートは存在しない。
フローラベル管理はまだ完全でなく、ここにも記述されていない。
この man ページはまだ完成していない。
RFC 2553: IPv6 BASIC API; Linux はこの RFC に準拠するようにしている。 RFC 2460: IPv6 specification.
この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 5.10 の一部である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は https://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。
| 2020-12-21 | Linux |